近日,中国农业科学院棉花研究所崔金杰研究员团队开展了痕量新烟碱类杀虫剂对非靶标生物毒性风险研究,揭示了痕量噻虫啉对家蚕致毒机制,为新烟碱类杀虫剂的应用风险评估提供重要参考。相关研究成果以“Sublethal exposure to thiacloprid disrupts intestinal microbiota, digestion and detoxification functions in silkworms (Bombyx mori)”为题发表在《害虫管理科学(Pest Management Science)》(中科院一区TOP期刊)上。
新烟碱类杀虫剂是当前全球应用最广泛的杀虫剂品类之一,但因其环境残留对蜜蜂、家蚕等非靶标生物的毒性风险已成为全球关注的热点。噻虫啉作为代表性新烟碱类杀虫剂,已因其非靶标毒性被欧盟限制使用,但环境痕量残留对家蚕等非靶标昆虫的致毒机制尚未明确,开展相关研究可为产业安全生产和农药风险管控提供理论支撑。
该研究明确了痕量噻虫啉对家蚕幼虫体重和存活率的影响,并进一步通过肠道电镜、微生物及功能酶活性变化全面评估了痕量噻虫啉的致毒机制。研究发现,痕量噻虫啉使家蚕体重增长率和蛹前存活率分别降低了40.9%和14.3%;并使家蚕中肠细胞出现结构性损伤。此外,痕量噻虫啉改变了家蚕肠道微生物群落结构,致使具有抗逆功能的有益菌比例显著降低,而致病菌比例显著提高。同时,痕量噻虫啉显著抑制了家蚕消化酶相关基因的表达水平及酶活性,并诱导了解毒酶相关基因的表达与酶活性升高。研究结果阐明了痕量噻虫啉对家蚕的致毒机制,为新烟碱类杀虫剂风险评估提供了重要参考。
该研究得到了生物育种重大专项(2023ZD04062)、新疆维吾尔自治区重点研发计划(2024B02003)、国家棉花产业技术体系(CARS-15-21)和中国农业科学院科技创新工程等项目的资助。中棉所硕士研究生白鹭和天津农学院硕士研究生孙瑞龙为共同第一作者,中棉所吴长才副研究员、马亚杰助理研究员和马艳研究员为共同通讯作者。
原文链接:https://doi.org/10.1002/ps.70792

痕量噻虫啉对家蚕的致毒机制